真空紫外線/過硫酸塩プロセスによる藻類由来有機物の除去効率とメカニズム

CUI Fuyi ,  

YAO Yingyun ,  

LI Li ,  

ZHAO Zhiwei ,  

摘要

飲料水源が藍藻類の異常増殖の影響を受ける期間において、藻類の代謝により大量の藻類由来有機物(AOM)が生成される。AOMは塩素系消毒剤と反応しやすく、消毒副産物(DBPs)を生成し、水の供給品質および飲料水の安全性に脅威をもたらす。紫外線(UV)、真空紫外線(VUV)、過硫酸塩(PS)、および紫外線/過硫酸塩(UV/PS)などのプロセスを対照群として、真空紫外線/過硫酸塩(VUV/PS)プロセスによるAOMの除去効率およびDBPs生成低減のメカニズムを検討した。結果は、VUV/PSプロセスのAOM除去効率が対照プロセスより優れており、DOCおよびUV254の除去率はそれぞれ74.7%、70.7%、蛍光性有機物の除去率も82.2%を超えたことを示した。また、AOMの除去効果はPS添加量の増加および溶液の初期pH値の低下に伴い強化された。ラジカルプローブ実験により、VUV/PSプロセスにおける主要な活性酸化種(ROS)はヒドロキシルラジカルと硫酸ラジカルであり、それぞれの定常状態濃度は4.78×10-13および1.51×10-11 mol/Lであると測定された。VUV/PSプロセスはVUV光分解とROSによる酸化作用の共同により高効率のAOM除去を実現し、VUVはROSの生成および変換を効果的に促進した。後続の塩素消毒工程において、VUV/PS処理されたAOMから生成されるDBPsの総量および理論毒性は著しく減少した。VUV/PSプロセスはAOMを豊富に含む水源水の処理に広範な応用展望を持つ。

关键词

藻類由来有機物;真空紫外線;過硫酸塩;ヒドロキシルラジカル;硫酸ラジカル;消毒副産物

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